1、礦熱爐全自動操作系統青島菲特測控節能科技有限公司二零一六年九月1 自動化操作系統概述 01.1 概 述 01 全自動操作系統組 11.1 系統拓撲圖 11.2 關鍵技術 21.3 自動化控爐內容 21.4 自動化控爐流程圖 31.5 全自動操作系統組 41.6 智能數據采集柜 51.7 執行單元 62 .全自動操作系統功能 62.1 全自動操作系統軟件 62.2 功能及特點 71 全自動操作系統概述1.1 概 述本全自動操作系統主要用于礦熱爐冶煉鐵合金、電石、黃磷、工業硅等產品的自動化操作，具有全電腦自動化操作、大數據管理、能耗分析等功能。解決該領域長期以來只能依靠人工及經驗操作電爐帶來的爐況

2、不穩定、效率低、能耗高的問題。青島菲特測控節能科技有限公司自主研發的礦熱爐全自動操作系統主要有現場測量系統，數據采集系統，綜合運算控制系統組成，該系統已成功應用到硅錳爐、電石爐等礦熱爐，與之前人工控爐方式相比，在同等爐料爐況條件下，電爐運行更穩定，單位電耗下降，產量提高，實現了增產節電的目的。1 .全自動操作系統組成1.1 系統拓撲圖全自動操作系統硬件系統由現場測量設備（如電磁傳感器），智能數據采集柜、工業計算機和自動控制模塊組成，系統拓撲圖如圖1所示通 訊 線圖1系統拓撲圖RS-485通訊通 訊 線智能數據采集柜現場測量設備通 訊 線智能控制模塊礦熱爐1.2關鍵技術要實現礦熱爐自動控制，最關

3、鍵技術是電極入料深度的準確測量。我 公司采用爐外磁場法使電極入料深度測算得到徹底解決，電極工作時的大 電流會在爐體外產生磁場，電極下插深度的不同，磁場強度會產生變化， 通過電磁傳感器測得磁場信號，將此數據上傳至系統，再綜合采用電極電 流測量技術、操作電阻測量技術，再結合礦熱爐工藝技術，最終實現礦熱 爐操作的全自動控制。1.3自動化控爐內容序號控制要素控制策略控制目標1電極升降根據入爐啟功、電極電流大小自動控制電極升降。使電極電流達到三 相平衡，入爐有功控制在 設定范圍之內。2電極壓放依據計算電極長度，小 于設定值，則按較短時間壓 放一次;大于設定值，則按較 長時間壓放一次。將電極長度控制在設定

4、范圍之內。3變壓器檔位升降依據入爐啟功和電極電 流自動控制變壓器檔位升 降。入爐有功在設定范 圍之內；變壓器不過載； 電極電流不過載。數據采集運算輸出電極入料深度、電極電流、入爐有功、操作電阻等控爐參數小范圍升降電極否否電極是否長時間未動作三相電極電流是否平衡根據帶向原理調平三相電流電極總升或總降否是是變壓器調壓否電極平均深度是否超出設定范圍電極電流是否超出設定范圍電極深度三相偏差是否超出范圍1.5全自動操作系統組成全自動操作系統主要由數據采集、數據處理、自動控制三部分組成, 原理圖如下圖2示。次電流能效Ti產像一壓補電漕On信任補償智能數據采集柜工業計算機白動控制模塊二次電壓壓放計米信號電磁

5、特腐器大力箱位移怙號數據存儲分析圖3全自動操作系統原理圖1.6智能數據采集柜數據采集由智能數據采集柜完成，該柜主要安裝的設備有：一次電流 電壓測量單元、二次電壓測量單元、二次電流測量單元、電極壓放測量單 元、大力缸位移智能表、電磁智能測量單元等，智能數據采集柜將數據處 理成數字信號并實時上傳到計算機中，智能數據采集柜實物圖如下圖 示。圖4智能數據采集柜實物圖1.7執行單元執行單元由數模轉換繼電器及控制柜組成，控制柜可以使用原有的控 制柜。2.全自動操作系統功能2.1 全自動操作系統軟件全自動操作系統軟件將數據智能采集柜上傳的數據進行建模運算，得到所需的控爐參數，并輸出控制開關量給執行單元。全自

6、動操作系統軟 件除了實現自動化控爐外，還具有數據保存（保存一年數據）、能耗分析、互聯網功能。軟件主界面如下圖4所示:圖5軟件主界面2.2 功能及特點 自動化操作電爐，包括電極自動升降、電極自動壓放、變壓器檔位自動調節；電爐基礎數據查詢 查看任一時段的電流、功率、電極深度、操作電阻等運行曲線 以動畫的形式動態顯示電極在爐內位置 顯示三相電極功能近一段時間的運行曲線 顯示電極深度近一段時間曲線能耗分析：可以分析每天每班的用電量、噸電耗以及對應的控爐參數，從中找出最佳的控爐參數。于蘆巴b- J電極深度08月12日t運行曲線一】唬糧第電極電極:用修!, 一平1E1DU,3 TLDu.二 Si dkl,L, . jT- -rr 一- L- _ -; _ 一3ZI.ruL _ _ # 小同；D|£u叫煙忸曲，W*06；睥